Исследование параметров качества электрической энергии на физической модели энергетической системы
Дипломная работа по предмету "РЗА"
Заполните форму, чтобы купить данную работу
Вы можете купить готовую студенческую работу "Исследование параметров качества электрической энергии на физической модели энергетической системы". Также Вы можете заказать оригинальную работу "Исследование параметров качества электрической энергии на физической модели энергетической системы". Данная работа будет написана только для Вас. При написании работы "Исследование параметров качества электрической энергии на физической модели энергетической системы" Мы выполним все указанные Вами пожелания.
Чтобы заказать работу "Исследование параметров качества электрической энергии на физической модели энергетической системы", заполните форму заказа. В строке "Комментарий" Вы можете указать свой план работы "Исследование параметров качества электрической энергии на физической модели энергетической системы". Если Вы не имеете своего плана работы "Исследование параметров качества электрической энергии на физической модели энергетической системы", напишите объем, срок и другие пожелания и требования.
Категория: Каталог готовых студенческих работ / Дипломная работа
Количество просмотров: 293
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 8
1.1 Актуальность проблемы качества электрической энергии 8
1.2 Причины и последствия ухудшения качества электрической энергии в электрических системах 11
1.3 Характеристика параметров качества электрической энергии 24
ГЛАВА 2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ 37
2.1 Улучшение синусоидальности формы кривой напряжения в электрических системах 57
2.2 Исследование свойств пассивных фильтров 69
2.3 Теоретическое обоснование метода улучшения синусоидальности формы кривой напряжения 77
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 83
3.1 Краткое описание физической модели 83
3.2 Применение компьютерной программы L-Graph для анализа формы кривой напряжения 86
3.3 Расчет параметров элементов пассивных фильтров и подбор элементов. 88
3.4 Проведение эксперимента по улучшению качества электрической энергии на физической модели электрической системы и анализ полученных результатов 91
ГЛАВА 4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 94
4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 94
4.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов, связанных с рабочим местом разработчика 96
4.3 Требования безопасности. эргономики и технической эстетики 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА 106
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Качество электрической энергии, которое имеет связь с высшими гармониками, остается одной из главных проблем в электрических сетях Российской Федерации. Широкое распространение на промышленных предприятиях нагрузок с нелинейными вольт-амперными характеристиками привело к возникновению проблемы, связанной с обеспечением требуемого качества электроэнергии. Существуют различные методы, позволяющие добиться снижения амплитуды высших гармоник в системах электроснабжения, однако поиск рационального способа повышения качества электроэнергии с технической и экономической точки зрения остаётся открытым.
Высшие гармонические составляющие ухудшают энергетические пока-затели, которые в свою очередь снижают надежность функционирования системы электроснабжения и сокращают срок службы электрооборудования, обуславливают дополнительные потери, нагрев и ускоренное старение изоляции.
Снижение уровня высших гармоник в электрических сетях является решением задач улучшения качества энергии, энергосбережения и повышения эффективности производства. В настоящее время существует несколько способов снижения значений высших гармоник, но наиболее практичным и распространенным является применение пассивных фильтров. Процесс их изготовления хорошо известен, поэтому несмотря на появление активных и гибридных фильтров, они остаются актуальными, поскольку имеют ряд преимуществ в плане стоимости и надежности.
Данным вопросом, о применении пассивных фильтров для снижения значений высших гармоник в электрических сетях активно вели исследова-ния многие российские и зарубежные ученые и инженеры. Особый вклад внесли Джафаров З.Т., Жежеленко И.В., Вагин Г.Я., Добрусин Л.А., Mila-novic J.V., Arrillaga J., Kawann C., и другие. Их работы были направлены на решение задач определения параметров пассивных фильтров, которые в основном были настроены на определенную частоту, представляющих собой последовательную RLC- цепь устанавливаемую вблизи определенных нагрузок с нелинейным характером для поглощения их токов высших гармоник.
На сегодняшний день проблема снижения уровня напряжений высших гармоник в электрических сетях до требований, которые установлены в ГОСТ 13109-97, является актуальной. Виной этому служит значительное распространение нагрузок с нелинейным характером, но можно её решить с помощью использования пассивных фильтров.
Но основная сложность вычисления параметров пассивных фильтров состоит в том, чтобы необходимо удовлетворить следующие требования:
- добиться уменьшения напряжений в той гармонике, для которой выбирается фильтр и одновременно в некотором количестве соседних узлов в разных режимах сети;
- предотвратить возникновение резонансов возникающих между сетью и фильтром в узле подключения фильтра на более высоких гармониках, чем сама гармоника настройки;
- для первой гармоники произвести компенсацию реактивной мощно-сти фильтром, а также минимизировать потери активной мощности на самом фильтре;
Целью магистерской работы является экспериментальное исследование методов улучшения качества электрической энергии путем применения фильтрокомпенсирующих устройств для подавления напряжений высших гармоник.
Объект исследования - физическая модель электрической системы с наличием высших гармоник.
Предмет исследования – пассивные фильтры высших гармоник.
Достоверность результатов – подтверждение сходимости результатов теоретических исследований с осциллограммами и спектров частот, полученными на реальной физической модели, сопоставимостью полученных результатов с положениями общей теории электротехники.
Практическая ценность – состоит в использовании разработанной модели электрооборудования для изучения работы системы электроснабжения с учетом факторов, влияющих на показатели качества электрической энергии и оценки эффективности применения пассивных фильтров высших гармоник.
Научная новизна – заключается в использовании современной вычислительной системы L-Graph для статической обработки результатов эксперимента.
Практическое значение полученных результатов состоит в следующем:
- предложены меры по снижению высших гармоник в питающих сетях, в результате их осуществления гармоники тока в линиях снижены в 3-4 раза;
- разработана физическая модель электрической системы для подробного анализа эффективности применения пассивных фильтров;
- разработанные методы подтверждены на физической модели.
Структура и объём работы
Магистерская работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, состоящего из 33 наименований. Работа содержит 106 страниц основного текста, в том числе 35 рисунков и 4 таблицы.